Física calor me ayudan ?
¿Con qué rapidez se debe disparar
una bala de plomo de 25g a 20 C(grados centígrados) para que el calor liberado cuando alcance el reposo sea suficiente
para fundirla?.
1 Respuesta
Quería hacer una rectificación en el ejercicio que te ayude.
Es sobre la conservación de energías: lo correcto seria de esta forma.
Energía cinética = Energía calórica de cambio de temperatura + Energía calórica de cambio de fase.
Te explico.
La Energía cinética es gracias a la velocidad que el cuerpo tiene.
La Energía calórica de cambio de temperatura es la energía que se usa para cambiar la temperatura de un cuerpo mas no de fase o estado físico.
La Energía calórica de cambio de fase es la que se necesita para cambiar de fase o estado físico un material o cuerpo.
El error que cometí fue obviar la Energía calórica de cambio de fase. Osea que la bala al detenerse, solo llegaría ala temperatura de fusión mas no se fundiría, para que esto ocurra se necesitaría aun mas energía adicional que seria igual a la Energía calórica de cambio de fase una ves llegue a este estado la bala empezaría a fundirse.
Una ves aclarado mi error pasamos a resolver el problema adecuadamente.
Solución:
.
energía cinética=1/2mv^2=(0.025*v^2)/2 joul
energía calorífica de cambio de temperatura=(Tf-To)*m*Ce
energía calórica de cambio de fase=m*Lf
temperatura de fucion del plomo Tf:327,4 °C
Tf-To: variación de temperatura=327,4 -20=307.4 °C
Ce: calor especifico de plomo=0,030(cal/gr °C)
m: masa=0.025kg
Lf: calor latente del plomo=5,9 cal/g
Antes de realizar la ecuación transformamos la unida joul de la energía cinética a calorías multiplicandole 0.24cal/joul
entonces la ecuación sera:
0.24cal/joul*(0.025*v^2)/2joul = (Tf-To)*m*Ce + m*Lf
0.24*(0.025*v^2)/2 = (327.4-20)*25*0,030 + 25*5.9
v=354.98 m/s respuesta correcta!!!
Uff ahora si, a tener mucho cuidado con las unidades.
Recuerda que la energía cinética se trabaja en kg(masa) y m/s(velocidad) que dan como resultado energía en joul.
Mientras que las energías calóricas se trabajan en g (gramos), cal/g(calor latenten en calorías sobre gramos), cal/gr °C (calor especifico) que dan resultado la energía en calorías.
Para igualar la energías usamos la qeuivalencia de 1joul =0.24 cal
.
Como puedes observar la velocidad ahora es mayor que la anterior pues se necesitaba mas energía para lograr fundir la bala pues esta ves la bala si se fundirá y no solo elevara su temperatura hasta su temperatura de fusion.
gracias amigo esta excelente aunque quiero entender de donde sale 1/2mv^2=(0.025*v^2)/2 joul
eso tengo entendido que es energía cinética eso seria una formula pra tal caso ? me refiero una formula general o es una ecuación que sale del mismo ejercicio ... gracias amigo
